物聯網在智能路燈方面的應用場景

1、管理與維護難成為智能路燈領域核心痛點

隨著萬物感知、智能互聯時代的到來，智能路燈互聯的需求越來越旺盛。來自相關研究結構的一項數據顯示，到2025年，智能路燈改造的市場空間將達到91億美金。目前，智能路燈領域面臨的挑戰主要有：

（1）管理：如何讓路燈便捷高效、安全可靠地連入網絡；

（2）維護：如何基于單燈定位和大數據做預防性維護；

（3）能耗：如何節能減排，減少路燈能耗；

（4）建設：如何用路燈構建平臺，平滑演進到智慧城市。

目前，路燈的接入解決方案主要是基于PLC/Zigbee等協議控制的兩套方案，但卻存在以下問題：

（1）安全可靠差：小眾協議易受攻擊、覆蓋差、干擾大；

（2）建設成本高：需自建網絡及平臺；

（3）運維難度大：單燈定位難，排障需靠人工、投訴或巡查式維護。

2、基于NB-IOT/eMTC的解決方案顯著解決以上痛點

對于路燈行業，業主方要求的是每年的亮燈率，而運營方關注耗電情況，因此既需要保證照明也要合理省電。除對路燈光源進行技術改進外，對路燈使用情況也要進行遠程控制及排障，因此現階段路燈智能化改造不僅需要單個路燈狀態的周期上報，也需要能夠進行遠程控制，要求路燈具備五遙的功能：遙測、遙信、遙控、遙調和遙視。

基于NB-IoT/eMTC的智能路燈方案可以實現路燈“五遙”的功能，包括NB-IoT/eMTC模塊、控制模塊、供電模塊和電能計量模塊四個部分。供電模塊通過交流電給LED燈供電，NB-IoT通信模塊可以實現與服務器進行通信，通過控制模塊進行路燈的控制調節以及數據、信息的上報，同時電能計量模塊可以計算單個路燈的用燈量。

3、基于NB-IoT/eMTC的智能路燈方案具有以下優勢：

（1）便捷網絡：統一連接公網；

（2）統一標準：3GPP標準，統一產業鏈；

（3）安全可靠：電信級防護，通信成功率99%；

（4）單燈定位：天然單燈定位，遠程自動控制；

（5）預防性維護：大數據式，運維成本降低50%。

基于以上方案，目前在實際應用中實現的功能有：

（1）采用分時功率控制，例如日落后人車較多，100%亮度;晚上人車較少，50%亮度;午夜后，借道幾乎無人車，50%亮度，間隔亮燈；

（2）結合經緯度、日照時間智能算法自動調節；

（3）單燈故障檢測并上報，降低維護成本。

4、展望：智能路燈有望大幅節約電量

城市道路照明是城市公共設施的重要組成部分，在公路、借道、小區、公園等公共區域無處不在。而隨著城鎮化建設的推進，城市道路照明路燈的數量越來越多，能耗越來越高，供電趨于緊張。目前，國內路燈數量約3200萬。預計到2020年，國內路燈保存量將達5000萬盞。

傳統路燈一般以鈉燈為主，能耗高且損耗大。使用LED路燈可降低耗電量，綜合節能率達到50%以上，如果再經過NB-IoT/eMTC智能路燈方案改造，LED燈的綜合節能率可達到70%以上。根據國家統計局數據顯示，中國2015年發電量為5.618萬億千瓦時，道路照明用電量約占9%，即5056億千瓦時。考慮到我國城市道路LED智慧照明工程的滲透率還很低，如果我國路燈全部經過NB-IoT/eMTC智能路燈方案智能改造，以20%平均節電率計算，則每年可節約電量將超過1000億度。

目前，相對于NB-IoT，LoRa是當前最成熟、穩定的窄帶物聯網通訊技術，其自由組網的私有網絡遠優于運營商持續不斷收費的NB網絡，且LoRa一次組網終身不需繳費。但是應用LoRa進行物聯網通訊開發難度大、周期長、進入門檻高。據了解，為降低物聯網行業創業者進入門檻，協成智慧提供了一整套成熟LoRaWAN源代碼+LoRa Gateway網關定制方案，極大縮減了創業者在物聯網鏈路調通上所耗費的半年周期與巨額開發代價，便于快速切入物聯網具體應用，打造屬于自己的獨立物聯網運營品牌。